一种垃圾、污泥激波无氧热解气化发电供热综合利用系统
技术领域
本实用新型属于环保科技领域，涉及一种生活垃圾、污废水淤泥热解气化发电供热综合利用系统。
背景技术
在我国，生活垃圾，下称：垃圾，污废水淤泥下称：污泥的处理，从填埋到焚烧，一直解决不了二次污染的问题，是困扰我国环保事业的一大毒瘤；特别是垃圾焚烧所产生的大量二恶英剧毒、以及一系列有害气体对空气的毒化污染，造成了极为严重的恶果，导致国人健康严重受损，癌症、三高，指高血压、高血脂、高血糖，以及各种疑难怪病层出不穷、发病率急剧增高、甚至出现年轻年少者也患出老年病的不正常现象，给国家社会造成极大危害；从根本上解决这一问题，已经成为我国环保界刻不容缓的重大事项。
二恶英剧毒是个顽劣的剧毒物类，一旦产生扩散，当今科技倘没有对付的有效办法；如果说“有”，那就是不让它出生、不让它来到这个世界。垃圾、污泥热解气化法技术，即是避免二恶英剧毒产生出世的垃圾、污泥处理最新最适宜技术、是从源头上解决问题的根本办法，是垃圾、污泥处理技术发展的方向。
但目前现实中出现的形形色色的所谓垃圾、污泥热解气化技术，其实质并不是真正意义上的热解气化技术，而是一种在低氧状态下的缓慢闷烧技术，二次污染依然存在，而且依然严重。
针对以上情形，特提出并公开本实用新型，以一种全新理念、全新方法，科学地处理城乡垃圾、污泥；同时，变废为宝，综合利用，为社会创造财富价值，为业者带来持久产业。
发明内容
本实用新型的目的，在于提供一种垃圾、污泥激波无氧热解气化发电供热综合利用系统。
本实用新型通过以下方式实现：
一种垃圾、污泥激波无氧热解气化发电供热综合利用系统，其特征在于：
垃圾、污泥预处理支路，激波炉（10），回转炉（12），碳化渣焚烧炉（14）顺次串联连接；激波炉（10）有配套装置，回转炉（12）有配套装置、碳化渣焚烧炉（14）有配套装置；
激波炉（10）的烟气出口，连接烟气余热回收利用净化排放支路；
回转炉（12）的烟气出口，连接燃气回收利用支路；
过热蒸汽回收利用支路，连接烟气余热回收利用净化排放支路；
过热蒸汽回收利用支路，连接燃气回收利用支路；
过热蒸汽回收利用支路，连接碳化渣焚烧炉（14）的蒸汽出口。
所述的一种垃圾、污泥激波无氧热解气化发电供热综合利用系统，其特征在于：系统组成包括：污泥调和机（1）、垃圾分选机（2）、垃圾撕碎机（3）、垃圾泥化机（4）、上料机（5）、PLC控制器（6）、激波发生器（7）、激波稳压器（8）、烟气压缩机A （9）、激波炉（10）、烟气压缩机B （11）、回转炉（12）、鼓风机（13）、碳化渣焚烧炉（14）、烟硅乳喷射器（19）、静电除尘器（20）、光氧离子除臭器（21）、活性炭喷射器(22)、旋风布袋一体化除尘装置(23)、湿式脱酸塔(24)、高温脱白器(25)、在线监测仪(26)、引风机( 27)、烟气余热回收利用锅炉 B (28)、多管冷凝器(29)、循环水池( 30)、清水池 (31)、药剂罐 (32)、三相分离器( 33)、焦油贮罐(34)、电捕焦油器 (35)、燃气过滤器( 36)、燃气储气柜( 37)、燃气压缩机 (38)、燃气精过滤器 (39)、燃气发电机组 (40)、蒸汽储汽柜 (41)、蒸汽压缩机 (42)、汽轮发电机组(43)。连接结构为：
所述垃圾、污泥预处理支路：污泥调和机（1）、上料机（5）连接；垃圾分选机（2）、垃圾撕碎机（3）、垃圾泥化机（4）、上料机（5）顺次串联连接；上料机（5）、激波炉（10）连接。
所述激波炉（10）的配套装置： PLC控制器（6）、激波发生器（7）、激波稳压器（8）、激波炉（10）顺次串联连接；烟气压缩机A （9）、激波炉（10）连接。
所述回转炉（12）的配套装置：烟气压缩机B （11）、回转炉（12）连接。
所述碳化渣焚烧炉（14）的配套装置：鼓风机（13）、碳化渣焚烧炉（14）连接。
所述烟气余热回收利用净化排放支路：烟气焚烧炉（15）、烟气余热回收利用锅炉A（16）、多管旋风除尘器（17）、半干式脱酸塔（18）、硅乳喷射器（19）、静电除尘器（20）、光氧离子除臭器（21）、活性炭喷射器(22)、旋风布袋一体化除尘装置(23)、湿式脱酸塔(24)、高温脱白器(25)、在线监测仪(26)、引风机( 27)，顺次串联连接；烟气余热回收利用锅炉A（16）、蒸汽储汽柜 (41) 连接。激波炉（10）的烟气出口连接烟气焚烧炉（15）的烟气入口。烟气余热回收利用锅炉A（16）的蒸汽出口连接蒸汽储汽柜 (41) 的蒸汽入口。
所述燃气回收利用支路：烟气余热回收利用锅炉 B(28)、多管冷凝器(29)、三相分离器( 33)、电捕焦油器 (35)、燃气过滤器( 36)、燃气储气柜( 37)、燃气压缩机 (38)、燃气精过滤器 (39)、燃气发电机组 (40)，顺次串联连接；烟气余热回收利用锅炉 B( 28)、蒸汽储汽柜 (41) 连接。回转炉（12）的烟气出口连接烟气余热回收利用锅炉 B(28) 的烟气入口。烟气余热回收利用锅炉B（28）的蒸汽出口连接蒸汽储汽柜 (41) 的蒸汽入口。
所述过热蒸汽回收利用支路：蒸汽储汽柜 (41)、蒸汽压缩机 (42)、汽轮发电机组(43)，顺次串联连接。
碳化渣焚烧炉（14）的蒸汽出口连接蒸汽储汽柜 (41) 的蒸汽入口
所述垃圾、污泥激波无氧热解气化发电供热综合利用系统，其特征在于：所述激波炉（10）之激波喷嘴 (407) 出口孔径为 10～70mm,喷嘴数量为 1～10个；激波炉炉体(402) 为长筒形，前端设置激波发射器( 406)，后端设置干化渣挡板( 405)；激波炉进料口( 401) 设置于激波发射器( 406) 上方，通过管道与上料机（5）联接；激波炉出料口 (404)设置于干化渣挡板 (405) 下方，通过输送管道与回转炉（12）联接；激波炉进气口( 403 )设置于干化渣挡板( 405 )端，通过管道与烟气压缩机A （9）连接；激波炉出气口 (408) 设置于激波发射器 (406) 端，通过管道与烟气余热回收利用净化排放支路联接；激波炉进料口 (401)、激波炉进气口 (403)、激波炉出料口 (404)、激波炉出气口 (408) 与联接管件间采用金属密封圈密封；激波炉炉体 (402) 直径为 1～5m、长度为 3～30m。
所述垃圾、污泥激波无氧热解气化发电供热综合利用系统，其特征在于：所述回转炉（12），回转炉炉体( 503 )为长筒形，前端通过进料输送管道与激波炉（10）连接，后端通过出料输送管道与碳化渣焚烧炉（14）连接；前端设置有回转炉进料口 ( 501)、回转炉进气口 ( 502)；回转炉进料口 ( 501) 与进料输送管道连接，回转炉进气口 ( 502) 通过管道与烟气压缩机B （11）连接；后端设置有回转炉出料口 (507)、回转炉出气口( 506)；回转炉出料口( 507) 与出料输送管道连接，回转炉出气口( 506) 通过管道与燃气回收利用支路连接；回转炉进料口( 501)、回转炉进气口 ( 502)、回转炉出料口 (507)、回转炉出气口(506) 与联接管件间采用金属密封圈密封；回转炉炉体 (503) 筒外设置驱动电机及传动齿轮箱 (508)、大齿圈( 509)、本体支承滚轮( 510)；回转炉炉体( 503) 内壁设置有蝶形螺旋状叶片( 505) 和推涌板( 504)；回转炉炉体 (503) 直径为 1～5m、长度为 5～50m。
所述垃圾、污泥激波无氧热解气化发电供热综合利用系统，其特征在于：所述碳化渣焚烧炉（14）采用锅壳式蒸汽锅炉，或采用其他制式的蒸汽锅炉；锅炉蒸发量为 0.5～25吨／时(t／h)，额定工作压力为 0.5～2.5兆帕(MPa)。
所述垃圾、污泥·激波无氧热解气化发电供热综合利用系统，其特征在于：所述烟气焚烧炉（15）为氢氧爆燃专用焚烧炉，可承受 2200℃以上的高温。
所述垃圾、污泥·激波无氧热解气化发电供热综合利用系统，其特征在于：所述烟气余热回收利用锅炉A（16）、烟气余热回收利用锅炉 B(28) 为双锅筒自然循环方式，烟气入口可承受1100℃以上高温，热交换后，烟气温度可降至110℃以下，过热蒸汽出口可承受500℃以上高温。蒸汽排量35T/H以上。
所述垃圾、污泥·激波无氧热解气化发电供热综合利用系统，其特征在于：所述三相分离器( 33)为油、水、气三相分离器；采用卧式罐体，或采用立式罐体。烟气分离量为 3～30吨／时(t／h)，额定工作压力为 0.5～3.5兆帕(MPa)。
所述垃圾、污泥·激波无氧热解气化发电供热综合利用系统，其特征在于：所述燃气储气柜( 37)容积为 500～35000m3；额定工作压力为 0.5～1.5兆帕(MPa)。
所述垃圾、污泥·激波无氧热解气化发电供热综合利用系统，其特征在于：所述蒸汽储汽柜 (41)容积为 500～35000m3；额定工作压力为 0.5～3.5兆帕(MPa)。
所述垃圾、污泥·激波无氧热解气化发电供热综合利用系统，其特征在于：所述燃气发电机组 (40)为 5～35MW斯特林发电机、或其他制式燃气发电机。
所述垃圾、污泥·激波无氧热解气化发电供热综合利用系统，其特征在于：所述汽轮发电机组 (43)为 5～35MW汽轮发电机；汽轮机为带一次非调节抽汽的凝汽式汽轮机，发电机为二极同步式发电机；或采用其他制式的汽轮机和发电机；汽轮机采用快装结构，双层布置；汽轮机本体、减速装置、主汽阀、调节阀组装在一个整体底盘上，布置在运行平台。油箱、冷油器、油泵等油系辅助设备，组装在另一个整体底盘上，布置在零米层；两大组件在制造厂总装并调整好，整体发货；现场找平固定、连接管道后即可投入运营。
所述垃圾、污泥·激波无氧热解气化发电供热综合利用系统，其特征在于：其中动力控制系统由电脑中心集中统一控制，一处故障，全线停机，发生故障，自动报警，并自动显示故障位置和故障状况。
一种垃圾、污泥激波无氧热解气化发电供热综合利用系统，其特征在于：分三步主程序、三路子系统程序。
三步主程序顺次：一、垃圾、污泥热解干化，生成不可燃烟气和干化渣；二、干化渣热解气化，生成可燃烟气和碳化渣；三、碳化渣富氧焚烧、减容、重金属固化，生成不可燃烟气和炉渣；
三路子系统程序：一、烟气余热回收利用净化排放子系统程序；二、燃气回收利用子系统程序；三、过热蒸汽回收利用子系统程序。顺次进行以下步骤：
第一步主程序：垃圾、污泥的热解干化在激波炉（10）内进行，炉内工作介质为以二氧化碳为主的、300～600℃高温、0.1～1兆帕（MPa）压力的无氧气体。垃圾、污泥经 3～7秒钟的热解干化处理，生成不可燃烟气和干化渣；激波炉（10）热解干化处理垃圾、污泥为连续性流水作业，每小时可处理垃圾、污泥 3～7吨/小时。
激波炉烟气主要成分为二氧化碳、水蒸气、以及少量氢气、氧气、氯气；干化渣含水率降至20%以下。
由于激波炉烟气可燃成分不多，属于不可燃烟气，直接进入烟气余热回收利用净化排放子系统程序处理达标后排放；烟气余热回收利用净化排放子系统工作程序为：1、烟气超高温焚烧（脱氯、脱硫、脱硝）；2、烟气热交换，降温、同时伴生过热蒸汽；3、多管旋风除尘；4、半干式脱酸；5、硅乳吸附；6、静电除尘；7、光氧离子除臭；8、活性炭吸附；9、旋风布袋一体化深度除尘；10、湿式脱酸；11、高温脱白；12、在线监测；13、引风排出等十三道程序。该十三道程序顺次进行。
第二步主程序：干化渣的热解气化处理在回转炉（12）内进行，炉内工作介质为以水蒸气为主的、500～700℃高温、0.5～1.5兆帕（MPa）压力的无氧气体。干化渣经 30～70分钟的热解气化处理，生成可燃烟气和碳化渣；回转炉（12）热解气化处理干化渣为连续性流水作业，每小时能够处理干化渣 3～30吨。
回转炉烟气主要成分为氢气、氧气、氯气、焦油、水；碳化渣主要成分为碳、金属、重金属和玻璃渣；其中，碳含量占75%以上。
回转炉烟气经燃气回收利用子系统程序分离、净化后用作燃气，输送至燃气发电机组作功发电；燃气回收利用子系统工作程序为：1、烟气热交换，降温、同时伴生过热蒸汽；2、多管冷凝；3、三相分离；4、电捕焦油；5、燃气过滤；6、燃气储蓄；7、燃气增压；8、燃气精过滤；9、燃气轮机作功发电；该九道程序顺次进行；燃气作功发电后生成的高温烟气输送至回转炉（12）用作工作介质。
第三步主程序：碳化渣的富氧焚烧、减容、重金属固化在碳化渣焚烧炉（14）内进行，炉内温度为1100～1800℃；碳化渣经 10～60分钟的富氧焚烧、减容、重金属固化，生成不可燃烟气和炉渣；同时，伴生过热蒸汽。碳化渣焚烧炉（14）焚烧碳化渣为连续性流水作业，每小时可富氧焚烧碳化渣 3～30吨/小时。
碳化渣烟气的主要成分为二氧化碳；炉渣主要成分为金属、重金属氧化物等无机盐；重金属被固化在无机盐中，化学属性改变，消除了重金属污染隐患。
碳化渣烟气输送至激波炉（10）用作工作介质；过热蒸汽则输送至汽轮发电机组(43) 作功发电；过热蒸汽回收利用子系统工作程序为：1、蒸汽储汽柜 (41) 超量储蓄；2、蒸汽增压；3、汽轮发电机组发电；5、对外供热；炉渣则用作水泥、砖坯等建材生产原料。
所述垃圾、污泥激波无氧热解气化发电供热综合利用系统，其特征在于：激波炉烟气在烟气焚烧炉（15）中的超高温焚烧温度为1100～1800℃，燃料为氢氧混合气，燃烧方式为氢氧爆燃。
所述垃圾、污泥激波无氧热解气化发电供热综合利用系统，其特征在于：激波炉烟气经烟气焚烧炉（15）超高温焚烧后，在烟气余热回收利用锅炉A（16）热交换所伴生的过热蒸汽、回转炉烟气在烟气余热回收利用锅炉 B(28) 热交换所伴生的过热蒸汽，均输送至汽轮发电机组 (43) 作功发电，而后，蒸汽进入市政供热管网对外供热。
所述垃圾、污泥激波无氧热解气化发电供热综合利用系统，其特征在于：垃圾、污泥在进行热解干化处理前，须先行预处理；垃圾预处理分三步程序，顺次：垃圾分选、垃圾撕碎、垃圾泥化；污泥预处理为一步程序：污泥调和。
垃圾分选：将垃圾中的金属、砖头、石块和大块玻璃等不可入炉之物拣出。
垃圾撕碎：将垃圾撕碎成长度不大于 50 毫米的碎片。
垃圾泥化：将撕碎后的垃圾，掺上渗滤液、污废水，搅拌成含水率约 60%的泥状物料。
污泥调和：将适量渗滤液、污废水掺入污泥中，调和成含水率约 80%的准流体。
所述垃圾、污泥激波无氧热解气化发电供热综合利用系统，其特征在于：不仅实现了垃圾、污泥的无害化、减容化处理，还实现了100%的资源化综合利用。
所述垃圾、污泥激波无氧热解气化发电供热综合利用系统，其特征在于：垃圾、污泥在堆放过程中所产生、累积的渗滤液以及其他污废水，无需对外排放，可直接用于污泥调和、垃圾泥化，一般生活污废水则净化处理后循环使用。
所述垃圾、污泥·激波无氧热解气化发电供热综合利用系统，其特征在于：一体两用，垃圾、污泥通吃，功能圆满、效益显著；真正做到了无害化、减容化、资源化；既没有二恶英剧毒，也没有重金属污染、以及其它类型的二次污染，排气指标可满足世界上最严格的环保标准要求；全面推广普及，可一举解决我国城乡的环保难题。
所述垃圾、污泥激波无氧热解气化发电供热综合利用系统，其特征在于：所述污泥调和机（1）的作用：将干湿不均的污泥调和成含水率约 80%的均匀准流体，以利于上料机上料进入激波炉热解并均匀干化。
所述垃圾分选机（2）的作用：将垃圾中的金属、砖头、石块和大块玻璃拣出。
所述垃圾撕碎机（3）的作用：将分拣后的垃圾撕碎成长度不大于 50毫米的碎片，以利于上料机上料进入激波炉热解并均匀干化。
所述垃圾泥化机（4）的作用：将垃圾与适量渗滤液、污废水混合在一起并搅拌均匀，形成含水率约 60%的散泥状，以利于上料机上料进入激波炉热解并均匀干化。
所述上料机（5）的作用：将调和的污泥、或泥化的垃圾输送进入激波炉。
所述PLC控制器（6）的作用：调节、控制激波频率、强度和工作程序。
所述激波发生器（7）的作用：制作生成激波。
所述激波稳压器（8）的作用：稳定激波流量、强度，避免波动。
所述烟气压缩机A （9）的作用：为燃机烟气增压。
所述激波炉（10）的作用：通过激波振荡、热障和高温高压工作介质的多重作用，脱除垃圾、污泥中的水分，并使垃圾、污泥干化成为含水率低于20%的干化渣。
所述烟气压缩机 11 的作用：为碳化渣烟气增压。
所述回转炉（12）的作用：在高温高压工作介质的环境下，通过机械力的作用，使干化渣推涌翻腾、确保干化渣与工作介质充分接触，进而使干化渣中凡能气化之有机质元素彻底气化而去，留下含碳、金属、重金属、玻璃碎渣等无机质的碳化渣。
所述鼓风机（13）的作用：为碳化渣焚烧炉提供充足氧气，确保碳化渣富氧焚烧。
所述碳化渣焚烧炉（14）的作用：通过富氧焚烧，使碳化渣中的碳充分氧化生成二氧化碳溢出，金属、重金属充分氧化生成金属、重金属氧化物而固化，消除重金属污染隐患。
所述烟气焚烧炉（15）的作用：以氢氧混合气为原料、以爆燃方式对从激波炉出来的烟气进行超高温焚烧，烟气中的Cl、S、N与燃料H、O发生化学反应而生成HCl、H2SO4、HNO3以及H2O；由于生成HCl、H2SO4、HNO3的化学反应不可逆转，Cl、S、N因此而被固化在HCl、H2SO4、HNO3中；如此，既除掉了二恶英剧毒的生成源头——Cl，又扫荡了其他有害成分S、N；同时，在此超高温环境下，一切毒性的有害成分也都与 H、O发生化学反应而生成非毒性的无害新成分。
所述烟气余热回收利用锅炉A（16）的作用：通过热交换，把 1100℃以上高温烟气降低至 110℃以下，同时，巨热被交换进入锅炉给水，生成400℃以上的过热蒸汽。
所述多管旋风除尘器（17）的作用：脱除烟气中的粗粉尘。
所述半干式脱酸塔（18）的作用：脱除烟气中的酸性成分。
所述硅乳喷射器（19）的作用：向烟气中喷入硅乳，将残存的粉尘颗粒物黏结到一起。所述静电除尘器（20）的作用：将硅乳及其黏结物与烟气分离。
所述光氧离子除臭器（21）的作用：脱除烟气中的异味。
所述活性炭喷射器(22) 的作用：向烟气中喷入活性炭粉末，深度清除烟气中可能漏网的残存微细粉尘颗粒物。
所述旋风布袋一体化除尘装置(23) 的作用：将活性炭粉末及所吸附之物与烟气分离、并深度过滤烟气。
所述湿式脱酸塔(24) 的作用：深度脱除烟气中可能残存的酸性成分。
所述高温脱白器(25) 的作用：脱除烟气中的白色雾素。
所述在线监测仪(26) 的作用：在线监测烟气中各成分指标，确保烟气达标排放。
所述引风机( 27) 的作用：引导烟气排放，确保管道内气体流畅。
所述烟气余热回收利用锅炉 B (28) 的作用：通过热交换，把 500℃以上高温的回转炉烟气降低至 110℃以下；同时，巨热被交换进入锅炉给水，生成 400℃以上的过热蒸汽。
所述多管冷凝器(29) 的作用：进一步把烟气降温至 60℃以下。
所述循环水池( 30) 的作用：向多管冷凝器（29）、湿式脱酸塔(24) 提供循环水，并储存回转炉烟气中分离而来的冷凝水。
所述清水池 (31) 的作用：储蓄三相分离器（ 33）分离出的水分，并在必要时向循环水池提供清水。
所述药剂罐 (32) 的作用：向循环水池提供药剂。
所述三相分离器( 33) 的作用：将烟气中的焦油、水、燃气三相加以分离。
所述焦油贮罐 (34) 的作用：储存烟气中分离出的焦油。
所述电捕焦油器 (35) 的作用：进一步脱除燃气中的焦油、水分、硫泡沫和粉尘。
所述燃气过滤器( 36) 的作用：净化燃气。
所述燃气储气柜( 37) 的作用：超量储蓄燃气、确保供应稳定。
所述燃气精过滤器 (38) 的作用：深度净化燃气。
所述燃气压缩机 (39) 的作用：为燃气增压、确保燃气压力稳定。
所述燃气发电机组 (40) 的作用：燃气作功，发出电力。
所述蒸汽储汽柜 (41) 的作用：超量储蓄蒸汽、确保供应稳定。
所述蒸汽压缩机 (42) 的作用：为蒸汽增压、确保蒸汽压力稳定。
所述汽轮发电机组 (43) 的作用：蒸汽作功，发出电力。
垃圾、污泥激波无氧热解气化发电供热综合利用系统的总体工作过程：
垃圾、污泥由专运车辆承运、进厂、过磅后进入卸料大厅，分别倒入各自贮坑；经污泥调和机（1）调和、垃圾分选机（2）分选、垃圾撕碎机（3）撕碎、垃圾泥化机（4）泥化后，由上料机机( 5 ) 上料进入激波炉（10），脱水成为干化渣；而后，干化渣进入回转炉（12），脱氢、脱氧、脱氯、脱除一切可气化的有机质元素而生成回转炉烟气溢出，留下不可气化的碳、金属、重金属以及其他无机质形成的碳化渣；碳化渣中碳含量高于75%；而后，碳化渣进入碳化渣焚烧炉（14），经富氧焚烧，碳充分氧化生成二氧化碳溢出、减容；金属、重金属充分氧化生成金属、重金属氧化物而留下、重金属固化；重金属固化，化学属性改变，消除了重金属污染隐患；而金属、重金属氧化物等无机盐可用作水泥、砖坯等建材生产原料，省却了填埋的麻烦。
垃圾、污泥在激波炉（10）中脱水生成的激波炉烟气，可燃成分少，属于不可燃烟气，下称烟气，直接进入烟气焚烧炉（15），在约1100～1800℃的超高温环境下，以氢氧混合气为燃料、以爆燃的方式进行超高温焚烧，烟气中的Cl、S、N与燃料H、O发生化学反应而生成HCl、H2SO4、HNO3以及H2O；由于生成HCl、H2SO4、HNO3的化学反应不可逆转，Cl、S、N因此而被固化在HCl、H2SO4、HNO3中；如此，既除掉了二恶英剧毒的生成源头——Cl，又扫荡了其他有害成分S、N；同时，在此超高温环境下，一切毒性的有害成分也都与 H、O发生化学反应而生成非毒性的无害新成分；而后，烟气进入烟气余热回收利用锅炉A（16），通过热交换，烟气降温至110℃以下，同时伴生过热蒸汽；而后，烟气进入多管旋风除尘器（17），脱除粗粉尘；而后，烟气进入半干式脱酸塔（18），脱除酸性成分；而后，烟气进入硅乳喷射器（19），将残余的各种颗粒物与硅乳黏合在一起；而后，烟气进入静电除尘器（20），将硅乳及其黏合物与烟气分离；而后，烟气进入光氧离子除臭器（21），除掉烟气中的异味；至此，烟气已经净化尽净；但为防万一，杜绝漏网之鱼，确保万无一失，系统再次对烟气进行超深度净化；为此，烟气进入活性炭喷射器(22)，将研成粉末的活性炭喷入烟气中，将烟气中可能还残成的微细颗粒物统统吸入活性炭粉末微孔；而后，烟气进入旋风布袋一体化除尘装置(23)，将活性炭粉末及所吸之物与烟气分离，并深度过滤烟气；而后，烟气进入湿式脱酸塔(24)，深度脱酸；而后，烟气进入高温脱白器(25)，脱掉烟气中的白色雾素；而后，经在线监测仪(26)，监测排气各成分指标，完全彻底达标后，由引风机( 27) 引风排出。
干化渣在回转炉（12）中热解气化生成的回转炉烟气，下称烟气，高温500℃以上，主要成分为氢气、氧气、氯气、焦油、水，氢气、氧气、氯气为可燃气；烟气进入烟气余热回收利用锅炉 B( 28 )，通过热交换，从500℃以上高温降至110℃以下，同时伴生过热蒸汽；而后，烟气进入多管冷凝器(29)，进一步降温至60℃以下；而后，烟气进入三相分离器( 33)，将焦油、水、燃气三相分离，焦油进入焦油贮罐 (34)，水进入循环水池( 30)，燃气则进入电捕焦油器(35)；在电捕焦油器 (35) 中，燃气中残存的焦油、硫泡沫、水分、粉尘被清除干净；而后，燃气进入燃气过滤器( 36) 进一步过滤；而后，燃气进入燃气储气柜( 37) 超量储蓄；而后，燃气进入燃气精过滤器 (38 ) 超深度过滤；而后，燃气进入燃气压缩机( 39 )增压；而后，燃气进入燃气发电机组 (40) 作功发电；而燃气在为燃机作功发电后生成的高温烟气则经烟气压缩机B （11）增压后进入回转炉（12），成为工作介质。
在碳化渣焚烧炉（14）中，碳化渣富氧焚烧、减容、重金属固化，生成的以二氧化碳为主的碳化渣烟气，经压缩机A( 9 ) 增压后进入激波炉（10）成为工作介质；而碳化渣富氧焚烧伴生的过热蒸汽，则与烟气余热回收利用锅炉A（16）生成的过热蒸汽、烟气余热回收利用锅炉 B(28) 生成的过热蒸汽一起，进入蒸汽储汽柜 (41) 超量储蓄；而后，蒸汽进入蒸汽压缩机 (42) 增压；而后，蒸汽进入汽轮发电机组 (43) 作功发电；而后，蒸汽进入市政供热管网对外供热。至此，总体工作程序结束。
垃圾、污泥激波无氧热解气化发电供热综合利用系统的工作原理：
如前所述，垃圾、污泥·激波无氧热解气化发电供热综合利用系统，分三步主程序：一、激波热解干化；二、回转热解气化；三、碳化渣富氧焚烧、减容、重金属固化。
一、激波热解干化原理：
垃圾、污泥在激波炉（10）的300～600℃高温、0.1～1兆帕(MPa)压力的工作介质中，被超音速激波以巨大冲击力冲击、振荡而碎裂，并与激波一起作超音速飞行而产生热障，破坏、解体了垃圾、污泥的胶状絮体、细胞壁（膜）等持水结构，使得原由机械和蒸发方式难以脱除的“结合水”完全释放出来并气化而去；垃圾、污泥经激波热解干化后形成干化渣，含水率降至 20%以下。
二、回转热解气化工作原理：
干化渣在回转炉（12）的500～700℃高温、0.5～1.5兆帕(MPa)压力的工作介质中、经机械力作用，推涌翻滚，与工作介质充分接触并持续时长 40～50分钟，分子结构发生裂解，有机质中的H、O、Cl以及其他可气化成分均气化而生成可燃烟气溢出；不可气化的C、Cu、Al、Fe、Si等则形成碳化渣而留下，碳化渣中碳含量占75%以上。
三、碳化渣富氧焚烧、减容、重金属固化原理：
碳化渣在碳化渣焚烧炉（14）中进行富氧焚烧、减容、重金属固化，生成以二氧化碳为主的烟气和以金属、重金属氧化物为主的炉渣；烟气溢出，炉渣留下；由于碳化渣内碳含量占 75%以上，碳氧化生成二氧化碳烟气溢出，也就减容 75%以上。
重金属在游离状态是有害污染源，对地下水和土壤构成污染；地下水受重金属污染，危害居民身体健康；土壤受重金属污染，造成粮食安全隐患；而当重金属充分氧化生成重金属氧化物后，重金属固化在无机盐中，化学属性改变，从而在源头上消除了重金属污染隐患。
四、烟气余热回收利用原理：
不可燃的激波炉烟气，经超高温焚烧固化了各种有害成分而进入后续净化程序之前，需要降温；可燃的回转炉烟气在三相分离提取燃气之前，也需要降温；通过烟气余热回收利用锅炉A（16）和烟气余热回收利用锅炉B(28) 的热交换，降低烟气温度、伴生过热蒸汽，而过热蒸汽可为汽轮发电机 43 组作功发电；把这巨大的热量能源利用起来，创造巨大财富效益，使能源不浪费。
烟气余热回收利用锅炉A（16）、烟气余热回收利用锅炉B( 28) 为双锅筒自然循环；高温烟气进入烟气余热回收利用锅炉后，经辐射换热、过热器过热、对流换热面换热、以及省煤器换热，烟气降温至110℃以下；而后，进入后续程序净化处理；锅炉给水泵将给水送至省煤器，在其中加热到一定温度后，给水进入锅筒，在水冷壁吸收高温烟气的热量而形成汽水混合物，而后上升到上锅筒中，经汽水分离装置，蒸汽由锅筒上部流往过热器，饱和蒸汽在过热器继续吸收热量后成为过热蒸汽，而后，过热蒸汽送往汽轮发电机组 (43) 做功发电。
五、本实用新型处理垃圾不产生二恶英剧毒原理：
二恶英剧毒生成的基本前提条件：一、有氯气；二、有大量氧气；三、有金属氧化物催化剂；四、在250～500℃的温度范围内。
在垃圾、污泥激波无氧热解气化发电供热综合利用系统的三步主程序中：
第一步主程序·激波热解干化：在这一阶段，初步有氯元素从塑料中气化分离出来，由于工作介质中不含氧气和金属氧化物，不具备生成二恶英剧毒的基本前提条件；是故，氯元素只能自我结合以氯气分子的形态存在于激波炉烟气中；当激波炉烟气在烟气焚烧炉 10 中进行超高温焚烧时，Cl与H发生化学反应生成HCl，Cl被固化在HCl中；此后，没有了独立存在的Cl，也就没有了二恶英剧毒生成的源头。
第二步主程序·回转热解气化：在这一工作阶段，由于时间较长，包括塑料在内的全部有机质被彻底热解气化，虽有氧气产生，但由于温度高于 500℃、又无金属氧化物催化剂，仍然不具备生成二恶英剧毒的基本前提条件；是故，氯元素仍然只能自我结合以氯气分子的形态存在于回转炉烟气中，经三相分离，氯气成为燃气的一部分进入燃气发电机组作功发电；由于燃气主要成分为H、O、Cl，所以在作功燃烧时，Cl仍然与H发生化学反应生成HCl；如此，Cl还是被固化在了HCl中；如此，没有了独立存在的Cl，依然就没有了二恶英剧毒生成的源头，也就从根本上消除了二恶英剧毒生成的可能和机率。
第三步主程序·碳化渣富氧焚烧、减容、重金属固化：此时，碳化渣里已经彻底没有氯元素了。
从以上三步主程序可知，采用本实用新型处理垃圾、污泥，完全没有二恶英剧毒生成出世的基本前提条件，所有，二恶英剧毒也就没有了生成出世的可能和机率；甚至于原有垃圾中自身存在的二恶英剧毒、以及重金属污染隐患，只要经过本实用新型的大熔炉，也一样令其改邪归正。
本实用新型优点
一、核心技术设备在国内制造，全套装备均可在国内配套完成，不受制于国外。
二、本实用新型相较于欧美等国外系统技术设计，更加合理、全面、完善，系统功能更强大，技术上处于完全的领先地位。
三、设备结构简洁实用，操作简单，维护保养方便，垃圾分选要求不高，可有效减轻社会分选垃圾的负担。
四、垃圾、污泥处理实现了完全的无害化，减容化；零污染、零排放，炉渣可用作建材生产原料，无需再占地填埋，可节省宝贵的土地资源。
五、100%资源化综合利用，发电、供热能力强，不仅具有良好的生态环境效益、社会效益，而且还具有巨大的经济效益。
六、一体两用，垃圾、污泥通吃，功能圆满、效益显著；真正做到了无害化、减容化、资源化；即没有二恶英剧毒，也没有重金属污染、以及其他类型的二次污染，排气指标可满足世界上最严格的环保标准要求；全面推广普及，可一举解决我国城乡的环保难题。
附图说明
图1为垃圾、污泥激波无氧热解气化发电供热综合利用系统方框图。
图2为垃圾、污泥激波无氧热解气化发电供热综合利用系统装备配置图。
图3为垃圾、污泥激波无氧热解气化发电供热综合利用系统工艺流程图。
图4为图2中为激波炉结构示意图。激波炉进料口(401)、激波炉炉体(402)、激波炉进气口(403)、激波炉出料口(404)、干化渣挡板(405)、激波发生器(406)、激波喷嘴(407)、激波炉出气口(408)。
图5为图2中回转炉结构示意图。回转炉进料口( 501)、回转炉进气口( 502)、回转炉炉体 (503)
推涌板 (504)、蝶形螺旋叶片( 505)、回转炉出气口 (506)、回转炉出料口(507)、电机及传动齿轮箱 (508)、大齿圈 (509)、本体支承托轮 (510)。
具体实施方式
见图1，一种垃圾、污泥激波无氧热解气化发电供热综合利用系统，其特征在于：
垃圾、污泥预处理支路，激波炉（10），回转炉（12），碳化渣焚烧炉（14）顺次串联连接；激波炉（10）有配套装置，回转炉（12）有配套装置、碳化渣焚烧炉（14）有配套装置；
激波炉（10）的烟气出口，连接烟气余热回收利用净化排放支路；
回转炉（12）的烟气出口，连接燃气回收利用支路；
过热蒸汽回收利用支路，连接烟气余热回收利用净化排放支路；
过热蒸汽回收利用支路，连接燃气回收利用支路；
过热蒸汽回收利用支路，连接碳化渣焚烧炉（14）的蒸汽出口。
见图 2，如前所述，垃圾、污泥激波无氧热解气化发电供热综合利用系统，由污泥调和机（1）、垃圾分选机（2）、垃圾撕碎机（3）、垃圾泥化机（4）、上料机（5）、PLC控制器（6）、激波发生器（7）、激波稳压器（8）、烟气压缩机A （9）、激波炉（10）、烟气压缩机B （11）、回转炉（12）、鼓风机（13）、碳化渣焚烧炉（14）、烟气焚烧炉（15）、烟气余热回收利用锅炉A（16）、多管旋风除尘器（17）、半干式脱酸塔（18）、硅乳喷射器（19）、静电除尘器（20）、光氧离子除臭器（21）、活性炭喷射器(22)、旋风布袋一体化除尘装置(23)、湿式脱酸塔(24)、高温脱白器(25)、在线监测仪(26)、引风机( 27)、烟气余热回收利用锅炉 B (28)、多管冷凝器(29)、循环水池( 30)、清水池 (31)、药剂罐 (32)、三相分离器( 33)、焦油贮罐 (34)、电捕焦油器(35)、燃气过滤器( 36)、燃气储气柜( 37)、燃气压缩机 (38)、燃气精过滤器 (39)、燃气发电机组 (40)、蒸汽储汽柜 (41)、蒸汽压缩机 (42)、汽轮发电机组 (43)。连接结构为：
所述垃圾、污泥热解干化、气化、重金属固化主程序干路：污泥调和机（1）、上料机（5）连接；垃圾分选机（2）、垃圾撕碎机（3）、垃圾泥化机（4）、上料机（5），顺次串联连接；上料机（5）、激波炉（10）、回转炉（12）、碳化渣焚烧炉（14），顺次串联连接；PLC控制器（6）、激波发生器（7）、激波稳压器（8）、激波炉（10），顺次串联连接；烟气压缩机A （9）、激波炉（10）连接；烟气压缩机B （11）、回转炉（12）连接；鼓风机（13）、碳化渣焚烧炉（14）连接。
所述烟气余热回收利用净化排放支路：烟气焚烧炉（15）、烟气余热回收利用锅炉A（16）、多管旋风除尘器（17）、半干式脱酸塔（18）、硅乳喷射器（19）、静电除尘器（20）、光氧离子除臭器（21）、活性炭喷射器(22)、旋风布袋一体化除尘装置(23)、湿式脱酸塔(24)、高温脱白器(25)、在线监测仪(26)、引风机( 27)，顺次串联连接；烟气余热回收利用锅炉A（16）、蒸汽储汽柜 (41) 连接。
所述激波炉（10）的烟气出口连接烟气焚烧炉（15）的烟气入口。
所述烟气余热回收利用锅炉A（16）的蒸汽出口连接蒸汽储汽柜 (41) 的蒸汽入口。
所述燃气回收利用支路：烟气余热回收利用锅炉 B(28)、多管冷凝器(29)、三相分离器( 33)、电捕焦油器 (35)、燃气过滤器( 36)、燃气储气柜( 37)、燃气压缩机 (38)、燃气精过滤器 (39)、燃气发电机组 (40)，顺次串联连接。烟气余热回收利用锅炉B(28)、蒸汽储汽柜 (41) 连接。
回转炉（12）的烟气出口连接烟气余热回收利用锅炉 B (28)的烟气入口。
所述烟气余热回收利用锅炉B（28）的蒸汽出口连接蒸汽储汽柜 (41) 的蒸汽入口。
所述过热蒸汽回收利用支路：蒸汽储汽柜 (41)、蒸汽压缩机 (42)、汽轮发电机组(43)，顺次串联连接；
碳化渣焚烧炉（14）的蒸汽出口连接蒸汽储汽柜 (41) 的蒸汽入口。
所述激波炉（10）之激波喷嘴（407）出口孔径为 10～70mm,喷嘴数量为 1～10个；激波炉炉体（402）为长筒形，前端设置激波发射器（406），后端设置干化渣挡板（405）；激波炉进料口（401）设置于激波发射器（406）上方，通过管道与上料机（5）联接；激波炉出料口（404）设置于干化渣挡板（405）下方，通过输送管道与回转炉（12）联接；激波炉进气口（403）设置于干化渣挡板（405）端，通过管道与烟气压缩机A（9）连接；激波炉出气口（408）设置于激波发射器（406）端，通过管道与烟气余热回收利用净化排放支路联接；激波炉进料口（401）、激波炉进气口（403）、激波炉出料口（404）、激波炉出气口（408）与联接管件间采用金属密封圈密封；激波炉炉体（402）直径为 1～5m、长度为 3～30m。
所述回转炉（12），回转炉炉体（503）为长筒形，前端通过进料输送管道与激波炉（10）连接，后端通过出料输送管道与碳化渣焚烧炉（14）连接；前端设置有回转炉进料口 (501)、回转炉进气口（502）；回转炉进料口( 501) 与进料输送管道连接，回转炉进气口（502）通过管道与烟气压缩机B（11）连接；后端设置有回转炉出料口（507）、回转炉出气口（506）；回转炉出料口（507）与出料输送管道连接，回转炉出气口（506）通过管道与燃气回收利用支路连接。回转炉进料口( 501)、回转炉进气口（502）、回转炉出料口（507）、回转炉出气口（506）与联接管件间采用金属密封圈密封；回转炉炉体（503）筒外设置驱动电机及传动齿轮箱（508）、大齿圈（509）、本体支承滚轮（510）；回转炉炉体（503）内壁设置有蝶形螺旋状叶片（505）和推涌板（504）；回转炉炉体（503）直径为 1～ 5 m、长度为 5～50m。
所述碳化渣焚烧炉（14）采用锅壳式蒸汽锅炉，或采用其他制式蒸汽锅炉。锅炉蒸发量为 0.5～25吨／时(t／h)，额定工作压力为 0.5～2.5兆帕(MPa)。
所述烟气焚烧炉（15）为氢氧爆燃专用焚烧炉，可承受 2200℃以上的高温；
所述烟气余热回收利用锅炉A（16）、烟气余热回收利用锅炉 B (28)为双锅筒自然循环方式，烟气入口可承受1100℃以上高温，热交换后，烟气温度可降至110℃以下，过热蒸汽出口可承受500℃以上高温；蒸汽排量35T/H以上。
所述三相分离器( 33)为水、油、气三相分离器。采用卧式罐体，或采用立式罐体。烟气分离量为 5～35吨／时(t／h)，额定工作压力为 0.5～3.5兆帕(MPa)。
所述燃气储气柜( 37)，容积为 500～35000m3；额定工作压力为 0.5～1.5兆帕(MPa)。
所述蒸汽储汽柜 (41)，容积为 500～35000m3；额定工作压力为 0.5～3.5兆帕(MPa)。所述燃气发电机组 (40)，为 5～35MW斯特林发电机、或其他制式燃气发电机。
所述汽轮发电机组 (43)，为 5～35MW汽轮发电机；汽轮机为带一次非调节抽汽的凝汽式汽轮机，发电机为二极同步式发电机；或采用其他制式的汽轮机和发电机；汽轮机采用快装结构，双层布置。汽轮机本体、减速装置、主汽阀、调节阀组装在一个整体底盘上，布置在运行平台；油箱、冷油器、油泵等油系辅助设备，组装在另一个整体底盘上，布置在零米层；两大组件在制造厂总装并调整好，整体发货；现场找平固定、连接管道后即可投入运营。
动力控制系统由电脑中心集中统一控制，一处故障，全线停机，发生故障，自动报警，并自动显示故障位置和故障状况。
所述设备设施的工作制式、型号规格、尺寸参数，可根据不同的工程建设规模、不同的烟气排放标准要求而具体设计、由专业环保设备制造厂家专业制做、或自制。
设备制作、安装、调试的同时，培训操作人员，考试合格，发给上岗证书。
一切就绪，开机运营，人员持证上岗，严格按操作规程操作，严格按维护保养规程维护保养，定期检修，定期更换易损件，确保设备生产线建康、正常运行。
本实用新型所述的垃圾、污泥激波无氧热解气化发电供热综合利用系统处理垃圾、污泥，即没有二恶英剧毒，也没有重金属以及其他类型的二次污染，排气指标可以满足世界上最严格的环保标准要求；减容率在97%以上、资源化综合利用率达到100%；完全达到了联合国所设想的科学处理生活垃圾、污废水淤泥的理想境界；并且，一体两用，垃圾、污泥，含：市政污废淤泥、油田污废淤泥、工业污废淤泥以及其它形形色色的污废淤泥，通吃，功能圆满、效益显著；全面推广普及，可一举解决我国城乡的环保难题。
